UNIDAD I INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA LIC. ANA BALAREZO GARCÍA LIC. ANA BALAREZO GARCÍA...

UNIDAD I INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA

LIC. ANA BALAREZO GARCÍA

UNIVERSIDAD DE ORIENTENÚCLEO DE BOLÍVAR

ESCUELA DE CURSOS BÁSICOSDEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA

Ciudad Bolívar, 2008



CONTENIDO:

1. Concepto de ciencia. Clasificación de las ciencias

2. Concepto de Biología. Describir las características de los

seres vivos. Relación de la Biología con otras ciencias

3. Aplicaciones de la Biología en la sociedad, aplicaciones

actuales y perspecpectivas. Importancia de la Tecnología de

alimento, Ingeniería Genética, Microbiología Aplicada,

Agrobiología el manejo de recursos y desarrollo de cultivos

vegetales invitro y cultivos acuáticos.

4. Método Científico. Ejemplos aplicados a la Biología

5. Comparación de los métodos de clasificación de los seres vivos



SIGNIFICADO DE LA PALABRA CIENCIA

Scientia Conocimiento

Galileo Galilei, fue un astrónomo, filósofo, matemático y físico

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Galileo_by_leoni.jpg

“ Conjunto de conocimientos objetivos sobre ciertas categorías de hechos, de objetos o de fenómenos, que se basa en leyes comprobables y en una metodología de investigación propia”

Diccionario enciclopédico El pequeño Larousse



¿QUE ES CIENCIA?

“ Es el conocimiento sistematizado, elaborado mediante observaciones, razonamientos y pruebas metódicamente organizadas”

Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia

· Sistemática. Ordenada por principios comunes.

· Acumulativa. No existe el conocimiento único, depende de conocimientos previos.

· Metódica. Por que sigue un procedimiento para llegar al conocimiento de algo.

· Provisional. No es absoluta o definitiva, es perfectible y temporal, susceptible de cambio.

· Comprobable. Esta sujeto a revisión y verificación.



CARACTERÍSTICAS DE LA CIENCIA



CARACTERÍSTICAS DE LA CIENCIA• Especializada. El conociendo es ilimitado y universal y

esta compuesto por conocimientos particulares o específicos.

• Abierta. Es susceptible al cambio, no es dogmática.

• Producto de una investigación científica, a través de la observación, planteamiento de hipótesis, experimentación y teorízación.

• Es comunicable y universal, mediante el lenguaje científico, que es preciso e unívoco, comprensible para cualquier sujeto capacitado, quien podrá obtener los elementos necesarios para comprobar la validez de las teorías en sus aspectos lógicos y verificables.



CLASIFICACION DE LAS CIENCIAS

Ciencia

Formal

Factual

Lógica

Matemáticas

Natural

Cultural

Fisica

Química

Biología

Psicología individual

PsicologíaSociologíaEconomíaCiencias políticasHistoria materialHistoria de las ideas

Esta clasificación parte del objeto de estudio de cada ciencia y las presenta en ciencias formales y facticas, según traten las relaciones lógicas o hechos de la realidad.



CLASIFICACION DE LAS CIENCIAS



FORMALES

1 .- Establecen relaciones ideales

2.- Los entes ideales existen en la mente humana

3.- Los lógicos y los matemáticos construyen sus propios objetos de estudio (símbolos vacíos)

4.- Demuestran o prueban.

5.- La demostración es completa y final

6.- Su estudio puede vigorizar el habito del rigor

FACTICAS

1 .- Interpretan las formas ideales en términos de echos y experiencias

2.- Necesitan de la observación y/o experimentación

3.- Emplean símbolos interpretados

4.- Se verifican

5.- La verificación es incompleta y temporaria.

6.- Su estudio nos lleva a considerar el mundo como inagotable y el hombre como una empresa inconclusa e interminable



TIPOS DE CIENCIAS

1.- Ciencias Naturales: son aquellas ciencias que tienen por objeto el estudio de la naturaleza

2.- Ciencias Exactas: estrictamente demostrable

3.- Ciencias Sociales: son aquellas ciencias o disciplinas científicas que se ocupan de aspectos del comportamiento y actividades de los seres humanos, estudiados en las ciencias naturales



SIGNIFICADO DE BIOLOGÍA

Del griego «βιος» bios, vida, Y «λογος» logos, estudio

Jean-Baptiste de Monet de Lamarck; Bazantin, Francia,

1744-París, 1829) Biólogo francés

“Philosophie Zoologique”



“ Ciencia que estudia a los seres vivos”

Diccionario enciclopédico Larousse

CONCEPTO DE BIOLOGÍA

“ es una de las ciencias naturales que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc.”

Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/Biolog%C3%ADa



LA BIOLOGÍA EN EL SIGLO XXIAristóteles. Fue el más grande naturalista de la Antigüedad.

Robert Hooke (1635 – 1703): Este investigador fue el primero en utilizar la palabra “célula”.

Carl Linnaeus, vinculado con el aspecto taxonómico, propuso el manejo de la nomenclatura binominal

Charles Darwin, (1809 – 1882) El Origen de las Especies. ideas sobre la evolución de las especies por medio de la selección natural.



LA BIOLOGÍA EN EL SIGLO XXIRobert Brown: En 1831 estableció que todos los tipos de célula tienen núcleo.

Theodor Schwann y Mathias Schleiden: 1838 y 1839, era la unidad anatómica y estructural de los seres vivos. Estos son dos de los postulados de la Teoría Celular.

Rudolf Virchow: En 1858 propone el tercer postulado de la teoría celular al puntualizar que la célula es la unidad de origen.



LA BIOLOGÍA EN EL SIGLO XXIGregor Mendel, (1822 – 1884) cómo se heredan las características de padres a hijos, con lo que asentó las bases de la Genética.

Louis Pasteur (1822 – 1895) demostró la falsedad de la hipótesis de la generación espontánea al comprobar que un ser vivo procede de otro

Alexander Ivánovich Oparin, (1936) en su libro El origen de la vida sobre la Tierra (1936) dio una explicación de cómo pudo la materia inorgánica transformarse en orgánica y cómo esta última originó la materia viva.



LA BIOLOGÍA EN EL SIGLO XXI

James Watson y Francis Crack elaboraron un modelo de la estructura del ácido desoxirribonucleico (ADN)

Invención del microscopio:

• Zaccharias Jannsen quien lo inventó hacia el año de 1590.

http://bp2.blogger.com/_B2Lfg_Qrz6o/RmMggHbFdsI/AAAAAAAAAcg/xVGxf6wkyPc/s1600-h/watson.jpg



La Biología moderna se basa en varios temas unificadores, tales como:

1. La teoría celular

2. La teoría de la evolución por selección

natural de Darwin y Wallace

3.Las leyes de Mendel

4.La teoría cromosómica de la herencia

5.El dogma central de Crick sobre el flujo de la

información

LA BIOLOGÍA EN EL SIGLO XXI



¿Qué es vida?

¿Cómo podemos distinguir entre lo inanimado y lo vivo?



a. Poseen una estructura y organización específica, cada organismo se identifica por su aspecto y forma característicos.

CARACTERÍSTICA DE LOS SERES VIVOS

b. Composición química y estructural especificas, C, H, O Y N

c. Organización y complejidad. La vida se estructura en niveles jerárquicos de organización, donde cada uno se basa en el nivel previo y constituye el fundamento del siguiente nivel.





d. Metabolismo

Catabolismo

Anabolismo

Desdoblamiento de sustancias complejas con liberación de energía.

Transformar sustancias sencillas para formar otras complejas

e. Irritabilidad, todos los seres vivos reaccionan a cambios.

f. Reproducción

Sexual

Asexual

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http://images.google.co.ve/imgres?imgurl=http://fai.unne.edu.ar/biologia/images/euglena.gif&imgrefurl=http://fai.unne.edu.ar/biologia/reproduccion/asexual.htm&h=234&w=297&sz=10&hl=es&start=7&sig2=eqekGVrTBTQJsy2tXGw41g&usg=__CFcKrntMhpwzH-BaEOyuSRwEFw8=&tbnid=NSOFVcBG6_qayM:&tbnh=91&tbnw=116&ei=54wDSY7xKo6Uev3wlKIO&prev=/images%3Fq%3Dreproduccion%2Basexual%26gbv%3D2%26hl%3Des%26sa%3DG




g. Crecimiento y ciclo biológico, al aumentar el volumen de materia viva, el organismo, logra su crecimiento.

h. Movimiento, desplazamiento de un organismo o parte de él, con respecto a un punto de referencia.

i. Adaptación, proceso por el que una especie se condiciona lenta o rápidamente para lograr sobrevivir en su medio.



Parásitos intracelulares estrictos

Los virus saben usar una célula para hacer lo más importante: existir

¿Qué es un Virus?

"umbral de la vida"

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3d/Gene_therapy.jpg

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Zoología = estudia los animales

Botánica = estudia las plantas

Genética = estudia la herencia

Ecología = estudia los organismos y su relación con el medio

Anatomía = estudia la estructura de los seres

Fisiología = estudia las funciones de los organismos

Citología = estudia las células

Embriología = estudia los embriones

Patología = estudia las enfermedades

Entomología = estudia los insectos

Biología marina = estudia los mares

Etología = estudia el comportamiento

RAMAS DE LA BIOLOGÍA

Edafología = estudia los suelos

Limnología = estudia las aguas continentales

Microbiología = estudia los microorganismos

Parasitología = estudia a los parásitos

Paleontología = estudia los fósiles

Taxonomía = estudia la clasificaciones

Biofísica = Estudia fenómenos físicos y leyes de la energía y su

aplicación en los fenómenos vitales.

Biología molecular = estudia las bases moleculares de la vida.

Biocriminalística = Estudia las evidencias de origen y

naturaleza biológica relacionada con hechos criminales.

Biología Forense = Estudia la aplicación de la biología al

Derecho en general.



RAMAS DE LA BIOLOGÍA



RELACIONES DE LA BIOLOGÍA CON OTRAS CIENCIAS



APLICACIONES DE LA BIOLOGÍA EN LA SOCIEDAD

Su importancia radica desde varios puntos de vista:

1. Económicos 2. Higiénicos 3. Legislativos

Se busca un triple objetivo:

• Reunir la cantidad de alimentos requeridos para la sana alimentación de una densa y numerosa población

• Conseguir que los alimentos sean agradables al consumidor y mantengan una calidad a lo largo de todo el año

• Aumentar o al menos mantener el valor nutritivo de los alimentos, para mantener su correcto estado de salud

Tecnología de los alimentos




Ingeniería genética

Manipulación y transferencia de ADN de un organismo a otro.

En 1973 los investigadores Stanley Cohen y Herbert Boyer producen el primer organismo recombinando partes de su ADN en lo que se considera el comienzo de la ingeniería genética.

En 1997 se clona el primer mamífero, la Oveja Dolly.



APLICACIONES DE LA BIOLOGÍA EN LA SOCIEDADIngeniería genética




Microbiología aplicada

La Microbiología Industrial se ocupa de producción de bienes y servicios con células microbianas.

Por lo tanto la Microbiología Industrial representa una parte, seguramente la más importante, de la Biotecnología

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Agrobiología

La relación entre las plantas y el hombre es muy estrecha, de manera directa o indirecta, ya que las plantas, son la fuente de alimento, vestidos, entre otros.




Desarrollo de cultivos

Desde el punto de vista científico, el cultivo de células madres.

Por otro lado, la hidroponía, es una excelente alternativa para el cultivo de plantas.

http://www.chumajek.com/foros/attachment.php?item=2233&download=1



Es el medio por el cual tratamos de dar respuesta a las interrogantes acerca del orden de la naturaleza.

“Conjunto de procedimientos mediante los cuales se llega a un concepto o conocimiento científico”

EL MÉTODO CIENTÍFICO



Todo es considerado como una máquina, y

para entender el todo debemos descomponerlo

en partes pequeñas que permitan estudiar,

analizar y comprender sus nexos,

interdependencia y conexiones entre el todo y

sus partes.





¡OBJETIVODE LA CIENCIA!

¿CÓMO SEINVESTIGA?

¿QUÉ SEINVESTIGA?

¡OBJETIVO DELMÉTODOCIENTÍFICO!



1.- La reproducibilidad.

2.- La falsabilidad.

3.- En las ciencias empíricas no es posible la verificación; no existe el "conocimiento perfecto", es decir, "probado". En las ciencias formales las deducciones lógicas o demostraciones matemáticas, prueban solamente dentro del marco del sistema definido por unos axiomas.

4.- La corroboración experimental de una teoría científica "probada" —aun la más fundamental de ellas— se mantiene siempre abierta a escrutinio (ver falsacionismo).

CRITERIOS PARA EL MÉTODO CIENTÍFICO



Existe una serie de pasos inherentes al proceso científico

1. Observación.

2. Descripción.

3. Inducción.

4. Hipótesis.

5. Experimentación.

6. Demostración o refutación de las hipótesis.

7. Comparación universal.




1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

• Reconocimiento de los hechos.

• Descubrimiento del problema.

• Formulación del problema

PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO

¿Cuál es la causa por la cual las plantas se marchitan en la obscurida?



• La inducción se refiere al movimiento del pensamiento que va de los hechos particulares a afirmaciones de carácter general.

• La deducción es el método que permite pasar de afirmaciones de carácter general a hechos particulares.




2. CONSTRUCCIÓN DEL MODELO TEÓRICO

• Selección de los factores pertinentes.

• Hipótesis centrales y secundarias.

• Traducción matemática.


“Probablemente durante la fotosíntesis las plantas crean su propio alimento”




• Una hipótesis es una afirmación que (aun) no ha sido bien respaldada o bien no ha sido descartada.

• Una ley física o ley natural es una generalización científica basada en observaciones empíricas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Hip%C3%B3tesis

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_cient%C3%ADfica



3. DEDUCCIÓN DE CONSECUENCIAS PARTICULARES.

• Soportes racionales.• Soportes empíricos.



4. PRUEBA DE LA HIPÓTESIS.

• Diseño de la prueba.• Ejecución de los experimentos.• Elaboración de los datos.• Interpretación de los resultados.



¿Qué significa Analizar?

Analizar significa desintegrar, descomponer un todo en sus partes para estudiar en forma intensiva cada uno de sus elementos, así como las relaciones entre si y con el todo..



¿Qué significa La síntesis?

Reconstruir, volver a integrar las partes del todo; pero esta operación implica una superación respecto de la operación analítica, ya que no representa sólo la reconstrucción mecánica del todo, pues esto no permitirá avanzar en el conocimiento; implica llegar a comprender la esencia del mismo, conocer sus aspectos y relaciones básicas en una perspectiva de totalidad.



5. INTRODUCCIÓN DE LAS CONCLUSIONES EN LA TEORÍA.

• Comparación de las conclusiones con las predicciones.

• Reajuste del modelo.• Sugerencias acerca del trabajo anterior.



1. MEDIDAS SUJETAS A ERROR.

APROXIMACIÓN

LIMITACIONES DEL METODO CIENTÍFICO



PRINCIPALES CATEGORIAS TAXONÓMICAS

Taxonomía: implica la agrupación de seres vivos para su estudio.

Las características y/o propiedades inherentes de los seres vivos constituyen la base de la clasificación.

REINOS MONERA PROTISTA HONGOS VEGETAL ANIMAL

Tipo celular procariotas eucariotas eucariotas eucariotas eucariotas

Envoltura nuclear

ausente presente presente presente presente

Mitocondrias ausente presente presente presente presente

Cloroplastos ausente (membrana fotosintética en algunas formas)

presente (en algunas formas)

ausente presente ausente

Pared celular no celulósica presente en algunas formas

quitina y otros no celulósicos

celulósica ausente

Medios de recombinación genética

conjugación, transducción, transformación o ninguna

conjugación, fecundación (singamia o meiosis) o ninguna

fecundación y meiosis, dicariosis o ninguna

fecundación y meiosis

fecundación y meiosis

Nutrición autótrofa o heterótrofa

fotosintética o heterótrofa

heterótrofa por absorción

fotosintética heterótrofa por ingestión

Movilidad flagelos, deslizantes o no móviles

flagelos, cilias, ameboide

no móviles no móviles (algunos casos ciliados)

contractil, flagelados y ciliados

Celularidad unicelular uni- y pluricelular

pluricelular pluricelular Pluricelular

Grupos Biológicos que conforman la vida

Grupos Biológicos que conforman la vidaCaracteres que definen a los tres dominios

Dominio Características

Bacteria Organismos:Termotogales, flavobacterias, cianobacterias, bacterias púrpuras, bacterias gram-positivas, bacterias verdes no-sulfurosas.

Células procarióticas. Membranas lipídicas compuestas principalmente por diésteres de diacil-glicerol. El RNA ribosomal § de la subunidad pequeña de los ribosomas (16S-rRNA) es del tipo eubacteriano, es decir, posee un bucle entre las posiciones 500-545.

ArchaeaOrganismos: Pyrodictium,Thermoproteous, termococales, metanococales, metanobacterias, metanomicrobiales, halófilos extremos.

Células procarióticas. Membranas lipídicas compuestas principalmente por diéteres de glicerol isoprenoides o tetraéteres de diglicerol. El RNA ribosomal de la subunidad pequeña de los ribosomas (16S-rRNA) es del tipo arqueobacteriano, es decir, tiene una estructura única entre las posiciones 180-197 ó 405-498.

EucaryaOrganismos: Animales, protozoos ciliados, protozoos flagelados, plantas, hongos, diplomonas, algas rojas, euglenoides, microsporidias.

Células eucarióticas. Membranas lipídicas compuestas principalmente por diésteres de acil-glicerol. El RNA ribosomal de la subunidad pequeña de los ribosomas (18S-rRNA) es del tipo eucariota, es decir, posee una estructura única entre las posiciones 585-655.



SISTEMA BINOMIAL DE NOMENCLATURA

Sistema Naturae, 1758

El latin es el idioma universal.

Bacillus thuringiensis

Género Epiteto específico




Especie: unidad básica de identificación.

Mecanismos de aislamiento:

1. Precigótico Fecundación

2. Temporal Horario

3. Ecológico Hábitat

4. Conductual Cortejo




Género: Agrupación de especies estrechamente relacionadas.

• Felis catus• Felis pardalis• Felis panthera




Familia: agrupación de géneros relacionados, de cercano parentesco

Felidae:Felis catusFelis pardalisFelis panthera




Orden: agrupación de familias interrelacionadas.

Orden:Carnívora





Clase: agrupación de órdenes parecidos.

Clase:Mammalia

Orden:Carnívora





Fila o filum: agrupación de clases.

Filum: Chordata

Clase:Mammalia

Orden:Carnívora

Familia:Felidae

Especie:Felis catusFelis pardalisFelis panthera



MÉTODOS DE CLASIFICACIÓN

1. Estructuras homólogas

2. Estructuras análogas

3. Carácter Primitivos

4. Carácter derivados

5. Biología molecular



MÉTODOS DE CLASIFICACIÓN

1.- Método fenético o fenotípitoSemejanzas en caracteres.

2.- Método CladísticoFilogénia

3.- Método de la taxonomía clásicaFilogénia y relaciones evolutivas.


DUDAS?

PREGUNTAS?

OBSERVACIONES?

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